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东北大学硕士学位论文摘要 提高中学生科学素养新途径之探索 摘要 科学素养是以正规教育为基础，通过日常学习和媒体等各种渠道所提供的信息 而逐步积累形成的对科学技术的理解能力。近年来我国公众科学素养的调查结果表 明，我国公众的科学素养水平与发达国家相比还相对落后。特别是公众对科学研究 方法的理解程度与发达国家相比还很落后。我国公众对于科学研究方法理解的达标 率仅为8 ，这一数字同我国公众对科学知识的理解程度相比，亟待提高，否则将 对我国经济和社会的发展造成极大影响。要想彻底解决这些问题，必须从学生时代 就注重公众科学素养的提高。目前，许多学者从学校正规教育、社会普及教育等角 度对如何提高中学生科学素养提出了自己的看法。创造教育问世以来，国内外许多 学者对于其在培养学生创造力方面的作用加以分析论述，但针对创造教育有助于提 高中学生科学素养方面的分析论述还很少。 本文首先从科学传播的一般途径和方法，公众科学素养的构成内容出发，论述了 中学生科学素养培养的常规模式，阐述了该模式对科学知识传播的成功作用，同时指 出传统模式对科学方法和科学研究过程的理解方面的缺陷。然后，本文通过多角度、 跨学科的研究，把创造教育的模式与科学素养结合起来进行分析，从创造教育有助 于提高中学生科学素养，特别是有助于中学生掌握科学研究的方法，理解科学研究 的过程，来揭示创造教育与提高科学素养之间的内在联系。最后，本文注重实证研 究，将定量研究和定性研究方法相结合，通过东北育才外国语学校创造教育的实践 以及大量的调查数据，将对照组与实验组的调查数据进行对比研究，得出结论，以 支持本研究结论。其目的是将科学传播新模式的探讨与培养中学生科学素养的实践 紧密结合，从现实问题出发，促进科学技术哲学的理论研究。 关键词：中学生科学素养；科学传播；创造教育；科学方法 i i 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t r e s e a r c h i n g t h en e wp a t ho fi m p r o v i n g m i d d l es c h o o ls t u d e n t ss c i e n t i f i cl i t e r a c y s t u d e n t s a b s t r a c t s c i e n t i f i cl i t e r a c yi st h ec o m p r e h e n s i v ea b i l i t yt os c i e n c et a k e i n gb yr e g u l a re d u c a t i o n a n do t h e rv a r i o u sm e d i a r e c e n ty e a r s ，o u rc o u n t r y si n q u i s i t i v er e s u l to f t h ep u b l i cs c i e n t i f i c l i t e r a c ye x p r e s s e st h a to u rc o u n t r y sp u b l i cs c i e n t i f i cl i t e r a c yl e v e lh a sf a l lb e h i n dc o m p a r e d w i t ho t h e rc o u n t r i e s e s p e c i a l l y , p u b f i c sc o m p r e h e n s i v ea b i l i t yt os c i e n c em e t h o ds t i l lf a l l s b e h i n dc o m p a r e dw i t hf l o u r i s h i n gn a t i o n s o u rp u b l i c sc o m p r e h e n s i v ea b i l i t yt os c i e n c e m e t h o dm a r kr a t ei so n l y8 ，t h i sn u m b e rm u s tb er a i s e d ，o t h e r w i s e ，w h i c hw i l la f f e c to u r c o u n t r y se c o n o m ya n ds o c i e t yd e v e l o p m e n t t or e s o l v et h e s ep r o b l e m st h o r o u g h l y ，w e m u s tp a ya t t e n t i o nt ot h ee x a l m f i o no ft h ep u b l i c ss c i e n t i f i cl i t e r a c yf r o ms t u d e n t s a g e s c u r r e n t l y , s c h o l a r sh a v ep u tf o r w a r dt h e i rv i e w p o i n tt or a i s et h eh i g hs c h o o ls t u d e n ts s c i e n t i f i cl i t e r a c yt o mt h o s ef a c e s ，s u c ha sr e g u l a re d u c a t i o ni ns c h o o la n ds o c i a lu n i v e r s a l e d u c a t i o n e t c s i n c et h ec r e a t i v ee d u c a t i o nc o m eo u t , d o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a ls c i e n t i f i c l i t e r a c ys c h o l a r sh a v et a k e ni n t ot h ea n a l y s i st od i s c u s st h ef u n c t i o no f c r e a f i v ee d u c a t i o no n d e v e l o p p i n gs t u d e n t sc r e a t i v ep o w e r , b u tf e wo f t h e mh a sa n a l y c i z e dt h a ti sc o n t r i b u t e dt o r a i s et h es t u d e n t ss c i e n t i f i cl i t e r a c y t h i st e x ta n a l y c i z e st h a tm o d e so f c r e a t i v ee d u c a t i o nw h i c ha r ec o n t r i b u t e dt or a i s et h e s c i e n t i f i c l i t e r a c yo fm o d d l es c h o o ls t u d e n tf r o mm a n yf a c e s ，e s p e c i a l l yc o n t r i b u t e dt o i m p r o v et h ec o m p r e h e n s i v ea b i l i t yt os c i e n t i f i cm e t h o da n dp r o c e s so f h i g hs c h o o ls t u d e n t s b yp u t t i n gt o g e t h e rt h ec r e a t i v ee d u c a t i o na n ds c i e n t i f i cl i t e r a c y , a n n o u n c i n gp u b l i ct h e c o n t a c tb e t w e e nt h ec r e a t i v ee d u c a t i o na n ds c i e n t i f i cl i t e r a c y m o r e o v e r ，t h i st e x tp u t s t o g e t h e rt h e t h e o r i e sa n dt h ef u l f i l l m e n t ，p a y i n ga t t e n t i o nt ot h es u b s t a n t i a le v i d e n c e r e s e a r c h b yn o r t h e a s ty u c a if o r e i g nl a n g u a g es c h o o l sc r e a t i v ee d u c a t i o nf u l f i l l m e n ta n da i i i 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t g r e a td e a lo fm q m s m o nq u e s t i o n n a i r e s ，ic a r r yo nt h ec o n t r a s tr e s e a r c hb yc h e c k i n ga g a i n s t t h em q m s i f i o nd a t ao ft h ec l a s sa n de x p e r i m e n ta n dg e tac o n c l u s i o n ，l l s i n gt h es p s s s o f t w a r e t h i st e x ti ss c i e n t i f i cp u l i n gt o g e t h e rt h e o r i e sa n dp r a c t i c e s ，a m o u n tr e s e a r c ha n d q u a l 酊r e s e a r c h k e y w o r d ：s c i e n t i f i cl i t e r a c yo f m i d d l es c h o o ls t u d e n t s ；s c i e n t i f i cp r o p a g a t i o n ； c r e a t i v ee d u c a t i o n ；s c i e n c em e t h o d 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文 中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经 发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 日期： - ，。 学位论文版权使用授权书 九玄 3 7 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用 学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论 文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 ( 如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。) 学位论文作者签名： 签字日期： 导师签名： 签字日期： 、a 东北大学硕士学位论文第一章绪论 第一章绪论帚一早三；百v 匕 1 1 问题的提出和意义 1 1 1 问题的提出 科学技术的迅猛发展，对社会产生了深刻的影响。一国的科学技术水平体现了它 的综合国力及国际地位。科技水平的提高，依赖于公众科学素养的提高，为此，教育 界在不断探索提高公众科学素养的措施，如教学改革，科学教育，科学传播等。 科学技术的发展，对教育产生了重要影响，对教育提出了更高的要求，创造性人 才的培养被提上了日程，创造教育应运而生。国内外出现了很多创造教育的模式，如 吉尔福特式、威廉姆斯式、奥斯本式、泰勒式等；国内的如学科渗透式、创造性思维 训练、研究性学习、发明创造活动等。 创造教育在培养创造性人才的同时，客观上提高了学生的科学素养，特别是有助 于学生对科学研究方法的掌握和对科学研究过程的理解，成为提高中学生科学素养的 新途径，但很少有学者对此给以详尽的分析论述。 1 1 2 研究的意义 理论意义：有关科学素养的研究是丰富科学技术哲学研究的一个重要方面。常规 教育对提高学生的科学素养固然起到了重要作用，但随着科学技术的发展，常规教育 对提高学生科学素养的作用表现出一定的局限性，近年来的理论与实践表明，常规教 育重视科学知识的传授，而忽视了对科学研究过程与方法的传授。创造教育问世以来， 国内外许多学者对于其在培养学生创造力方面的作用加以分析论述，但针对创造教育 有助于提高学生科学素养方面的分析论述还很少。本文通过多角度、跨学科的研究， 把创造教育与科学素养结合起来进行分析，从创造教育有助于学生掌握科学研究的方 法，理解科学研究的过程，来揭示创造教育与提高科学素养之间的内在联系，是提高 中学生科学素养新途径之探索。对丰富科学技术哲学的相关研究，有一定的理论价值。 实践意义：对提高中学生科学素养新途径的探索，有利于在创造教育中有意识地 提高中学生的科学素养，这对于公众科学素养的提高，特别是公众对科学研究过程的 一1 一 东北大学硕士学位论文第一章绪论 理解和对科学研究方法的掌握，有重要意义。另外，公众科学素养的提高，有助于我 囝实施“科教兴围”战略，提升我国的综合国力及国际竞争潜力。 1 2 文献综述 关于如何提高公众科学素养，许多国家根据本国的国情提出不同的举措。归结起 来比较有代表性的可分为以下几种： 表2 1 提高公众科学素养的举措 举措名称主要内容 美国：面向全体美国人的科学提出加强各年龄段公众科学素养的目标 美国：2 0 6 1 计划 保证科学素养目标的实现 切实把提高全体美国人的科学素养作为重大国 美国：科学教育改革的监本 策来抓 根据不同年龄、不回文化水平提出不同的乖斗学 素养目标，这不仪有利于全面提高目j 度国民的 印度：全面素养计划 科学素养，还给第三世界国家的科学传播t 作 提供了很好的思路。 目标是到2 0 4 9 年使1 8 岁以七公民达到一定的 中国：2 0 0 2 年中国科协提出的一项为期5 0 年的 科学素质，使全体公民了解必要的科学知识， 国民科学素质行动计i ! i _ 一全民科学素质行 井学会削科学态度和科学方法判断及处理各种 动计划，即“2 0 4 9 计划” 事务。 有关科学传播和科学素养的论文和书籍，比较有代表性的主要包括： 吴国胜在“用科学传播替代科学普及一文中认为，应当用“科学传播” 概念替代传统的“科学普及”概念，来整合视野越来越广、内涵越来越深的新世纪科 学普及事业。 黄华新、李磊、俞国女在“科学传播与公众科学素养”一文中论述了科学传播 的具体途释。 的具体途径。 2 东北大学硕士学位论文第一章绪论 科学技术普及概论编写组认为：我国公众的科学素养不仅低于发达国家的水 平，而且多年停滞不前，对经济、政治、文化的消极影响逐步显现。 光明日报2 0 0 2 年1 月1 2 日版“中国人科学素养怎么样”一文中指出：我国 公众科学素养与发达国家相比差距很大。 央视国际发表题为“科学素质调查：我国科学素质的达标人口仅为2 ”的 文章，文中指出：国际竞争要求提高公众的科学素养，特别是公众的科学知识、科学 方法素养。 常初芳在国际科学教育进展中认为：必须重视科学研究方法的学习。由于 科学不仅是知识，也是过程，许多国家把这方面的内容与科学知识一起列入教学大纲， 英国把它列为第一目标和重要的考核内容：美国在小学教育中就注意对学生进行观 察、分类、测量、推理和实验技能的培养。 段继扬在创造性教学通论中总结出如下几种创造教育模式：学科渗透，开设 创造思维训练课，开展创造活动。 领导全民科学素质行动计划制定工作组在全民科学素质行动计划纲要( 征求 意见版) 一书中制定了提高学生科学素养的计划。 我国学者顾志跃在科学教育概论一书中认为：常规教育固然有助于学生科学 素养的提高，但随着科技的发展又表现出一定的局限性。 另外，在文章主体部分还参考了许多文献，文中均有标注，在此不逐一列出。 这些文献都说明提高公众的科学素养应从学生时代开始，并试图探索提高中学生 科学素养的新途径。 1 3 研究思路和方法 ( 1 ) 对中国科学传播的渠道、中国公众科学素养的现状、国内t l - 有关提高公众 科学素养的手段和创造教育的模式进行梳理，界定相关重要概念。 ( 2 ) 结合国内创造教育的主要模式分析论述创造教育有助于提高中学生科学素 养。 ( 3 ) 结合东北育才学校和其他中学部分学生的科学素养调查问卷，进行对比分 析，验证创造教育有助于提高学生的科学素养，特别是有助于学生领会科学研究的过 一3 一 东北大学硕士学位论文第一章绪论 程，掌握科学研究的方法。 1 4 本文可能的创新点 ( 1 ) 从科学传播理论的视角，详尽论述创造教育的主要模式有助于中学生科学 素养的提高，特别是有助于中学生领会科学研究的过程，掌握科学研究的方法。 ( 2 ) 把理论与实践结合起来，通过东北育才学校创造教育的实践以及大量调查 问卷的对比分析来验证自己的观点。 一d 一 东北大学硕士学位论文 第二章科学传播与公众科学素养 第二章科学传播与公众科学素养 2 1 科学传播概述 科学传播与公众科学素养的关系是科技哲学、科技社会学和科学传播学共同关 注的重要问题。在大科学时代的今天，科学传播的根本使命是提升公众的科学素养。 2 1 1 科学传播的产生及特征 2 1 1 1 科学传播的产生 从历史的角度来看，科学普及一直是科学的重要传统，也是科学不可分割的一 部分。正如科学社会学家贝尔纳所指出的：“科学不走进大众，总是高高在上的脱 离了群众的觉悟，其结果对双方都极为不利。普通大众生活在日益人为的世界中， 却逐渐地越来越不认识制约着自己生活的机制。而科学家因得不到公众的理解，在 失去支持的同时也强化了心理上孤立的倾向。这种心理上的孤立并非使科学家成为 超凡脱俗的人，而最终导致了科学的孤立。” 随着科学研究的高度组织化和社会化，科普也必须做相应的调整。2 0 世纪，科 学普及( p o p u l a r i z a t i o no f s c i e n c e ) 事业经历了一个广义化、全面化和系统化的过程， 由“公众理解科学运动”( p u b l i cu n d e r s t a n d i n go fs c i e n c e ) 阶段，进入到“科学传 播”( s c i e n c ec o m m u n i c a t i o n ) 的新形态。科学传播概念在国际上已不新鲜，2 0 0 5 年 1 1 月在北京召开的“国际科普大会”英文含义就是“国际科学传播大会”。但这个 概念对中国人而言还有些陌生。川 北大教授吴国胜认为，用“科学传播”概念替代传统的“科学普及”概念，来 整合视野越来越广、内涵越来越深的新世纪科学普及事业。有两方面的考虑：第一， 科学的公众形象和社会功能在变化，科学普及的理念也在变化，由居高临下的单向 传播过程变成了公众与科学家之间平等的双向互动过程；第二，政府和传媒的介入， 使得科学普及的运作方式发生变化，由少数个人的事业变成了一项社会立体工程。 5 东北大学硕士学位论文第二章科学传播与公众科学素养 2 1 1 2 科学传播的特征 现代科普实践表明，科学的公众形象和社会功能在变化，科学普及的理念也在 变化，由居高临下的单向传播过程变成了科学共同体、政府组织、媒体、教育机构 与公众之间的多向互动过程，由少数个人的事业变成了一项社会系统工程。为整合 视野越来越广、内涵越来越深的新世纪科学普及事业，我们需要用“科学传播”概 念取代传统的“科学普及”概念。这一概念比“公众理解科学”( p u s ) 及“传统科 普”( t p s ) 更广泛。闭它具有以下特征： ( 1 ) 科学传播以科学文化为导向，坚持“三个传播” 传统科普阶段主要是对科学事实、科学进展状况、科学技术中的具体知识的传 播，属于一阶科学传播；公众理解科学阶段虽然开始涉及与元层次的科技思想、方 法、影响、评价有关的二阶科学传播，但还是着重于一阶传播。当今的科学传播则 把侧重点转向二阶传播，其实质是弘扬科学精神、传播科学思想、倡导科学方法、 普及科学知识，具体可概括为“三个传播”，即传播和普及科学知识及孕育于其中 的科学思想；传播和普及科学过程及孕育于其中的科学方法；传播和普及科学价值 及孕育于其中的科学精神。 ( 2 ) 科学传播强调互动学习而不是单向传授 传统科普把自己定位于居高临下的单向传授科学知识的过程，即由掌握较多科 学知识的人向没有或缺乏科学知识的普通公众传播的过程。它鲜明地设定了施众与 受众、上级与下级的二层关系。这种简单的科普模式在今天未免捉襟见肘。科学传 播主张，一方面，科学家向社会公众传播科学知识；另一方面，公众也参与科学知 识的创造过程，参与科学政策的制定和科学体制的建立，与科学家一起共同塑造科 学的恰当的社会角色，使科学更具有人性，更符合人类追求可持续发展的目标。 当今，科学技术的实力和国民的科学素质成为一个国家国力的重要标志。从长 远看，以科技实力和经济实力为主的综合国力竞争，最终更多地体现为国民科学素 质的竞争。因此，新时代科学传播的根本任务不再是一味培养科学家，更重要的是 提高公众的科学素养，这是一个比造就一批科学精英更艰难的任务。正因为科学传 播活动对于国家的现代化和民族的振兴都有十分重要的意义，所以日益受到世界各 一6 一 东北大学硕士学位论文第二章科学传播与公众科学素养 国政府的高度重视。 2 1 2 科学传播的手段 北大教授吴国盛认为，目前，在我国已经事实上出现了一个庞大的科学传播行 业。这个行业可以分成三部分：科学传播活动的组织管理者( 政府人士) 、运用媒体 或其它方式和职业从事科学传播的工作者、科学普及创作者( 主要指科普作家) 。过 去在“科普”的名下，人们通常把第三类称为科普工作者，其巨大作用不言而喻。而 今天，科学传播的主体可能将转向第二类。其中在电视、广播、网络、报纸、杂志、 出版社、戏剧、电影等媒体和文艺团体中，专职从事与科技有关的报道、评论、演 绎工作的，当是科学传播业的主力之一；在科技馆、博物馆、天文馆、展览馆、图 书馆、农机推广站、种子推广站等机构专职从事与科技有关的布置、采购、分类、 讲解工作的，当是科学传播业的主力之二。 2 1 3 科学传播的原则 如何让科学走向公众，促进公众对科学的理解，这是科学传播的根本任务。科 学传播在我国已有悠久的历史，可以说近代科学在中国的发展史同时也是一部西方 科学在中国的传播史，从洋务运动的“中学为体、西学为用”到五四新文化运动的 “科学救国”等等，西方科学逐渐在中国的黄土地上生根发芽。新中国成立后，科 学传播活动更是作为一项重大活动即科学普及工作在有组织、有规模地开展着。到 目前，中国的科普工作已经形成了政府大力推动，科技工作者积极参与，社会各方 广泛支持的良好氛围。【3 浙江大学科学与文化研究所的黄华新、李磊、俞国女三位学者认为科学传播应 坚持如下原则，进而更好的提高公众的科学素养： ( 1 ) 旌众的多样性。自然科学早已完成由“小科学”向“大科学”的转变， 相应地，我们的科学传播也应扩大外延，由“小科普”转向“大科普”。所谓“大科 普”是传统科普、科学教育和科技新闻整合意义上的科学传播，它要求施众突破单 一性实现多样性，形成科学共同体、教育机构、新闻媒体、政府、企业等共同支撑 的传播体系。【4 】 ( 2 ) 受众的多样性。2 0 0 2 年我国制定的全民科学素质行动计划把科学传 7 东北大学硕士学位论文第二章科学传播与公众科学素养 播的受众分为党政领导干部、政府公务员、青少年、企业员工、城市和农村居民等 8 类群体，也是针对性原则的具体体现。 ( 3 ) 内容的丰富性。不但要让公众掌握科学技术知识而且要让他们了解科 学精神，科学方法，科学发展的历史，以及科学的社会影响等，在科普作品的熏陶 中，培养公众的科学意识，提升公众的科学素养。 ( 4 ) 渠道的交叉性。在科学传播强调多元化主体的前提下，必然要求多种传 播渠道在不同层次和层面上的交叉，以满足科学传播事业中因主体不同、环境不同、 目的不同或条件不同而导致的不同需要。而且不同传播对象根据自身文化程度与偏 好，也需要有多种科学传播渠道可供选择，否则公众很可能因可利用的科普资源的 匮乏而放弃接近科学的机会。 ( 5 ) 理论的系统性。从理论指导的角度看，如果把科学传播也当成一门学问， 那么要提高公众的科学素养，首先就要提高科学传播从业者的科学素质。这就要求 从业者接受科学哲学、科学史、科学社会学以及传播学四大学科的理论训练，深入 理解科学术语和概念、科学过程与方法以及科学的社会影响，并掌握好现代传播理 论和方法。 5 1 提高公众科学素养并不是一蹴而就的事情，而是一个长远而艰巨的工作。同样， 科学传播也是一项长期的系统工程，任重而道远。 2 2 公众科学素养概述 2 2 1 科学素养的概念 关于“科学素养”的定义，学术界存在各种不同的观点。在英语中，素养 ( l i t e r a c y ) 一词的含义是读和写的能力。 国际经济合作组织( o e c d ) 认为：科学素养是运用科学知识，确定问题和做出 具有证据的结论，以便对自然世界和通过人类活动对自然世界的改变进行理解和做 出决定的能力。该组织还认为：科学素养包括运用科学基本观点理解自然世界并能 做出相应决定的能力，能够确认科学问题、使用证据、做出科学结论并就结论与他 人进行交流的能力。 6 1 美国“2 0 6 1 计划”核心著作之一面向全体美国人的科学将“科学素养”定 一8 一 东北大学硕士学位论文第二章科学传播与公众科学素养 义为：应理解科学核心概念和原理；熟悉自然界，认识自然界的多样性和统一性； 能够按个人和社会目的运用科学知识和科学的思维方法。 可见，科学素养是以正规教育为基础，通过日常学习和媒体等各种渠道所提供 的信息而逐步积累形成的对科学技术的理解能力。 7 1 2 2 2 科学知识是科学素养的基础 完整的科学概念是同时包含着科学知识、科学方法和科学精神的。其中科学知 识是科学的基础，它具体表现为科学中的概念、原理和理论。 首先，公众需要了解和掌握的是与日常工作和生活密切相关的知识。衣、食、 住、行是人类生存的第一需要，生、老、病、死则涵盖了人生的基本阶段。因此， 掌握与健康及其相关问题、环境及其相关问题有关的科学技术知识是人们普遍的知 识需求；中国是一个农业大国，农业科学与技术是实现农业可持续发展的关键；而 对于生活在城市的人们来说，了解与城市化和城市生活密切相关的科学技术知识日 益重要。 8 1 其次，公众需要了解和掌握的是有助于提高人们解决问题的能力或有助于未来 发展的知识。这就需要除了学习和掌握一些实用的知识之外，还要对基本的科学知 识和科学理论有一定的了解，掌握基本的科学方法，理解科学的基本精神。近年来， 公众尽管在物质生活方面有了很大的提高，但是会受到许多愚昧、封建、迷信思想 和各种各样的伪科学现象的迷惑。因此，在制定公民科学素质基本标准时，应该突 出科学方法和科学精神方面的内容。1 9 1 2 2 3 科学方法、能力、科学研究过程是科学素养的核心 科学方法是科学的生产工具，它具体表现为科学研究的思维方式和一整套程序。 近几十年来，许多科学教育家都认为科学探究也是学生学习科学的有效方式之一。 学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科 学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学习科学应该是一种积极主动的 过程。探究是学习科学的重要途径之一。每个人都应该学习科学探究的技能，掌握 了这种技能可以使人终身受用。【1 0 】 科学探究更重要的在于它的过程而不完全是结果。学生进行探究的真正意图， 9 东北大学硕士学位论文 第二章科学传播与公众科学素养 不仅在于掌握生物学知识本身，更重要的是要让学生学会科学探究的一般方法，让 他们亲身体会科学家如何困惑于问题，如何假设问题的“答案”、如何考虑解决问 题的途径等。 2 2 4 科学态度、情感与价值是科学素养的灵魂 科学态度是通过对科学知识的正确理解和把握而形成的科学信念与科学习惯， 主要表现在兴趣、动机和行为特征方面；科学情感表现在对科学真理探索和对科学 本质不断深化的认识过程中孕育起来的推动科学进步的价值观和心理取向；科学价 值则是在科学实践活动中形成的对科学本身、科学事物的基本看法和价值取向。【】 情感态度与价值观作为一个人对待科学事物的最基本的看法与倾向性，对他的 科学学习与探究活动具有很强的导向与制约作用。在科学发展史上，许多科学家正 是因为有了科学的献身精神，不怕艰险，孜孜不倦地在攀登科学高峰的崎岖小路上 不畏劳苦，勇敢前进，才取得了一个又一个的辉煌成就。 具有正确科学价值观的人，即使知识、技能稍欠缺些，也会激励他奋斗，钻研 知识，学习技能，创造出有价值的成果。 2 3 中国公众科学素养的研究与现状 2 3 1 公众科学素养的评价标准 公众科学素养是衡量现代公众整体素质的重要内容。国际公众科学素养促进中 心主任、美国芝加哥科学院副院长米勒( m i l l e r ) 教授认为，科学素养应包括以下几 方面的内容：( 1 ) 具有认识和理解一定的科学术语和概念的能力，这是理解科学的 基础；( 2 ) 具有理解科学探究过程的能力，具备科学的思维习惯；( 3 ) 具有全面正 确地理解科学技术的社会影响的能力，即能够对人类生活及工作中出现的有关科技 问题做出合理的反应。米勒教授的“公众理解科学( p u s ) ”模式己逐步被i 訇际社 会所认同，并日益成为各国测定和比较公众科学素养的基本参照标准。 9 0 年代以来国外又提出了公众科学素养的“k a p ”模式，其中k ( k n o w l e d g e ) 指对科学技术的基本知识和基本概念的了解；a ( a t t i t u d e ) 指对科学技术知识及其 社会效应的态度；p ( p r a c t i c e ) 指如何以科学的方式生活、工作o k a p ”模式是对“p u s ” 1 0 东北大学硕士学位论文 第二章科学传播与公众科学素养 模式的进步衍生与拓展。各国、各地区在采用国际通用标准的基础上，充分考虑 公众科学素养的时代性和地域性，来制定本地的公众科学素养标准，并据此设计有 关公众科学素养的调查问卷。 1 2 本文使用目前国际上普遍认可的标准，即公众科学素养由三个部分组成：( 1 ) 对 科学知识的基本了解程度；( 2 ) 对科学研究过程、方法的基本了解程度；( 3 ) 对于科 学技术对社会和个人所产生的影响( 科学与社会之间的关系) 的基本了解程度。b 3 2 3 2 中国公众科学素养状况 中国科学技术协会在中国科技网上刊登了2 0 0 3 年中国公众科学素养调查结果。 调查结果显示如下： 目前我国公众具备基本科学素养水平的比例达到1 9 8 ，比2 0 0 1 年的1 4 增 长了近0 6 个百分点，比1 9 9 6 年的o 2 提高了近1 8 个百分点。我国公众的科学素 养水平在逐步提高。 我国不同性别、年龄、文化程度、职业、城乡、经济发展地区的公众具备基本 科学素养的比例仍然存在不同程度的差异。 不同性别公众的科学素养状况：男性公众具备基本科学素养的比例为2 3 ，女 性的比例为1 7 。 不同年龄公众的科学素养状况：年龄越大，具备基本科学素养水平的比例越小。 不同文化程度公众的科学素养状况：文化程度越高的人群，具备基本科学素养 的比例越高。 城乡公众的科学素养状况：城市居民具备基本科学素养的比例为4 1 ：乡村居 民为0 7 。 不同经济发展地区公众的科学素养状况：东部地区公众具备基本科学素养的比 例为2 0 ，中部地区为2 3 ，西部地区为1 5 。 城乡不同收入公众的科学素养状况：城市高、中收入水平居民具备基本科学素 养的比例明显高于低收入者；乡村高收入水平居民具备基本科学素养的比例明显高 于中、低收入者，其比例分别为0 9 、o 5 和o 6 。 公众对迷信的相信程度：真正迷信者占1 3 3 。 东北大学硕士学位论文第二章科学传播与公众科学素养 同时，2 0 0 3 年中国公众科学素养调查调查显示，电视是我国公众获得科技知识 和信息的最主要渠道。 2 3 2 1 公众对于科学知识的了解现状 基于我国的国情和世界其它国家关于公众科学素养的理论，主要通过考察我国 公众对一些基本科学术语和基本科学观点的了解程度来衡量我国公众掌握科学知识 水平的标准。2 0 0 3 年，我国公众对科学术语的理解程度达到1 2 5 ，对科学观点的 理解程度达到4 0 。 将欧盟1 5 国、美国、日本2 0 0 1 年的调查结果与中国2 0 0 3 年在测试本国公众对 科学观点的理解方面共同采用的1 1 个测试题目进行平均值计算，然后进行排位，瑞 典排在第一位，将近7 3 的瑞典公民对这些科学观点达到了了解的程度。达到6 0 的国家有8 个：荷兰、丹麦、芬兰、美国、英国、法国、意大利和奥地利。达到5 0 6 0 之间的国家有7 个：德国、卢森堡、比利时、日本、西班牙、爱尔兰和希腊。 中国接近4 0 。1 1 4 1 由此可见，我国公众对科学知识的理解程度与发达国家相比还相对落后。 2 3 2 2 公众对于科学研究过程与科学研究方法的了解现状 2 0 0 3 年，我国公众对于科学研究方法理解的达标率为8 。对“科学研究”术语 的了解程度、对“对比实验”和“概率”的理解程度是科学方法这个维度的测试内 容。对科学研究方法理解程度的测试，美国、日本和中国的测试题目基本相同。欧 盟没有采用对“科学研究”术语的测试，但是所有的1 8 个国家都采用了科学方法的 “对比实验”和“概率”这个题目的测试。 在对科学方法中的“对比实验”的理解方面，仍然是瑞典居第一位，达到7 0 ： 日本、丹麦和荷兰也达到6 0 以上；芬兰达到5 6 ；达到4 0 一5 0 的有4 个国家： 法国、英国、美国和比利时；达到3 0 4 0 之间的有4 个国家：奥地利、卢森堡、 爱尔兰和葡萄牙。中国接近1 8 。 在对科学方法中的“概率”的理解方面，达到8 0 以上的有4 个国家：荷兰、 丹麦、瑞典和芬兰；达到7 0 以上的有2 个国家：卢森堡和英国；达到6 0 以上的 有6 个国家：比利时、法国、意大利、爱尔兰、德国和西班牙。中国排在倒数第二 一】2 一 东北大学硕士学位论文 第二章科学传播与公众科学素养 位，达标率仅为4 1 6 。1 1 5 j 由此可见，我国公众对科学研究方法的理解程度与发达国家相比还很落后。我 国公众对于科学研究方法理解的达标率仅为8 。亟待提高。否则将对我国经济和 社会的发展造成极大影响。 2 4 中学生科学素养亟待提高 2 4 1 中学生科学素养现状 美国测试中心组织的第2 次国际教育成就评价表明：我国1 3 岁学生的科学测试 成绩偏低，正确率为6 7 ，在1 9 个被测国家中列第1 5 位。1 6 1 没有科学思维习惯 的公民，很容易成为教条主义和胡言乱语的骗子们的牺牲品。在当代社会，科学和 技术已经成为人们生活不可或缺的一部分，可以说，现代科技正在成为一种大众文 化。正如g e r a r d 所说，科学家、经济学家和技术专家都认为，除非全民都关注科学 技术文明，否则发达国家的经济很容易陷入困难，而发展中国家很难“腾飞”。 1 7 1 公众的科学素养已成为一个国家兴旺发达的关键，成为一个国家可持续发展的根基。 因此，提高公众的科学素养已被世界各国所重视。中小学是进行科学素养教育的重 要阵地和关键阶段，公众科学素养的提高必须从青少年抓起。在培养高素质人才的 今天，培养青少年的科学文化素养显得尤为重要，中学生科学素养的培养包括科学 意识和科技能力的培养，即科学知识与技能、科学探究过程、方法与能力、科学态 度、情感与价值、科学技术与社会的关系等方面内容。 1 8 1 针对我国公众科学素养的 现状，必须加强中学生科学素养的提高。 2 4 2 中学生科学素养存在的问题 近几年有关学生的科学素养调查结果表明，我国中学生在科学素养方面存在许 多问题，如：与中学生浓厚的科学兴趣相比，他们的科学实践活动是远远不够的。 造成这种现象的原因是多方面的，一方面，孩子的学习压力要远远高于科学兴趣给 他们带来的动力，他们需要更多的时间来学习老师、父母要求他们学习的课程：另 一方面，父母或老师也缺乏足够的积极性来帮助他们把科学兴趣转化为有益的科学 活动，让学生们真正体会到科学给他们带来的快乐。 一1 3 东北大学硕士学位论文 第二章科学传播与公众科学素养 中学生对于科学方法的掌握相当欠缺。中学生年龄较低是其中的一个因素。但 是，更重要的原因是孩子们没有真正投身实践的机会。孩子们更多地是在课堂上接 受老师的讲授，缺少对事物的直接接触和动手操作，这样的教育途径往往令孩子们 难以真正掌握认识客观事物的基本过程、关联程序以及各个步骤，难以举一反三、 触类旁通，难以发展解决问题的正确思路和技能。1 1 9 j 教育中缺乏对中学生创造力的培养。中国教育科学院副院长刘吉曾明确指出： 当前中国教育的严重问题之一，就是缺少对青少年创造力的开发。从我国的中学科 技教育实践来看，虽然已经取得了一定的成绩，但如何使中学科技教育在创新教育 中发挥更重要的作用，如何加强对中学生科学创造力的培养，还没有引起足够的重 视，这势必阻碍中学科技教育的进一步发展，因此这是中学科技教育工作者目前应 着重解决的问题之一。 1 4 东北大学硕士学位论文第三章科学传播的主渠道及中学生科学素养 第三章科学传播的主渠道及中学生科学素养 3 1 科学传播的主渠道教育 3 1 1 学校正规教育 科学素养的培养是一项关系国家未来发展的战略性工程。在中学阶段的科学素 养教育，就一所学校而言，需要学科教师、班主任、学校管理部门和全体学生的共 同努力，全方位教育，多渠道渗透。其中理科教学渗透是实施科学素养教育的主要 渠道，同时，学生科学素养的提升离不开人文精神的关怀。此外，课外科技活动是 实施科学素养教育的重要途径。 中国物理学会中美大( 中) 学生科学素质现状与培养对策研究课题是中美 合作的物理教育研究项目。9 7 年经教育部批准立项。该项研究初步建立并逐步完善 了一套适合中国国情的调查问卷，在全国大、中学校范围内进行调查。通过调查， 对学生科学素质现状及科学素质方面存在的主要问题做出了总结。在此基础上展开 了培养对策的研究，并提出学校正规教育应从以下几方面来培养学生的科学素质： ( 1 ) 基础物理的内容与体系；( 2 ) 教学方法与教学手段；( 3 ) 考试方法的改革；( 4 ) 物理各部分“素质点”的理解与实施；( 5 ) 学生课内外活动的配合；( 6 ) 培养学生能 力的多种方法：如小论文、小发明，参与教师的研究工作等；( 7 ) 科学思想方法的 培养；( 8 ) 科学素质教育的评价方法等。口叫 3 1 2 科学教育 传统的科学教育是以讲授自然科学知识为主，而现代的科学教育则是一种以传 授基本科学知识为手段( 载体) ，体验科学思维方法和科学探究方法，培养科学精神 与科学态度，建立完整的科学知识观与价值观，进行科研基础能力训练和科学技术 应用的教育。 丁邦平在国际科学教育论中认为：在不同的教育阶段，科学教育的具体目 标不同，但科学教育的总的目的是相同的，即培养适应现代和未来高科技社会所需 要的具有科学素养的各种人才。由此可见，科学教育是培养科学素养的重要途径。 】5 一 东北大学硕士学位论文 第三章科学传播的主渠道及中学生科学素养 3 1 _ 3 科普活动 从科普工作的基本方法来看，科普过程就是一种大众传播的过程。不过，从科 普工作的发展历史来看，科普的开展和通常意义的大众传播还是有差异的。其最主 要的一点就是科普并不都是通过大众传媒进行传播的。根据有关资料记载，新中国 成立以来，科普的传播途径主要有以下几个方面：一是以讲座为媒体进行科普传播： 其次是平面媒体的传播，包括科普报刊和图书资料；其三是以展览和声像为媒体的 传播，如科普展览，科普画廊，科教电影，广播电视与录像等等媒介。而其中讲座、 展览、出版( 主要是期刊和挂图) 及群众性的大型活动是各级科协进行科普的主要 途径。 我国学者李大光认为科普活动应该从如下几个方面来提高公众的科学素养：( 1 ) 继续加大对科普工作的投入；( 2 ) 注重改变我国公众的思维方式和传播科学精神； ( 3 ) 在科学团体和高等院校内建立科普激励机制；( 4 ) 加强科普工作的理论和实践 的研究：( 5 ) 社会科学家和人文科学家也应该积极参加科普活动。 3 2 常规教育与中学生科学素养 3 2 1 常规教育对提高中学生科学素养的作用 ( 1 ) 常规教育是传授科学知识的主要渠道，世界科学技术的先进知识相继写 进教科书，对提高学生的科学素养有重要作用。姜井水在科学技术体系学中认 为：教育是接受、研究、传授科学技术的系统、机构、中间环节，教育内容的改革 必须以继承和吸收世界科学技术的先进知识为基本宗旨。 我国著名学者周寄中在最后的抉择科学技术与教育中认为：2 0 世纪初 开始的科学和技术革命，使学校教科书的内容发生了重大变化，一系列科学发现、 技术发明成果相继写进了教科书。这有助于学生科学素养的提高。 根据国际上的标准，评价公众科学素养的重要方面是其对科学知识的基本了解 程度。因而，常规教育对提高学生的科学素养起到重要作用 ( 2 ) 常规教育中某些先进的教育手段、教育模式有助于提高学生的科学素养。 邓杰在教育技术学一书中认为：电子技术，信息技术的产生有助于促使人类教 1 6 东北大学硕士学位论文第三章科学传播的主渠道及中学生科学素养 育多媒体化、网络化、个性化